Grundstoffet yttrium blev opdaget i slutningen af det 18. århundrede. Men kun i de sidste par årtier har dette bløde sølvfarvede metal fundet bred anvendelse inden for forskellige områder: kemi, fysik, computerteknologi, energi, medicin og andre. Elektronisk formel for yttrium (atom): Y - 1s 2 2s 2 2p 6 3s2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 1 5s 2.
Fakta
Atomnummer (antal protoner i kernen): 39.
Atomsymbol (i grundstoffernes periodiske system): Y.
Atommasse: 88, 906.
Egenskaber: yttrium smelter ved 2772 grader Fahrenheit (1522 grader Celsius); kogepunkt - 6053 F (3345 ° C). Densiteten af metallet er 4,47 gram per kubikcentimeter. Ved stuetemperatur er det i fast tilstand. I luften er den dækket af en oxidbeskyttende film. I kogende vand oxideres oxygen, det reagerer med mineralske eddikesyrer. Når det opvarmes, kan det interagere med elementer som halogener, brint, nitrogen,svovl og fosfor.
Description
Det kemiske grundstof yttrium i det periodiske system er blandt overgangsmetallerne. De er kendetegnet ved styrke og samtidig bøjelighed, så nogle af dem, såsom kobber og nikkel, er meget brugt til tråd. Yttrium ledninger og stænger bruges også til elektronik og solenergiproduktion. Yttrium bruges også i lasere, keramik, kameralinser og snesevis af andre genstande.
Det kemiske grundstof yttrium er også et af de sjældne jordarters grundstoffer. På trods af dette navn er de ret talrige over hele verden. Der er 17 kendte i alt.
Yttrium bruges dog sjældent alene. Typisk bruges det til at danne forbindelser som yttrium, barium og kobberoxid. Takket være dette blev en ny fase af forskning i højtemperatursuperledning åbnet. Yttrium tilsættes også metallegeringer for at forbedre korrosions- og oxidationsbestandigheden.
Historie
I 1787 opdagede en svensk hærløjtnant og deltids-kemiker ved navn Carl Axel Arrhenius en usædvanlig sort sten, mens han udforskede et stenbrud nær Ytterby, en lille by nær hovedstaden i Sverige, Stockholm. Da Arrhenius troede, at han havde opdaget et nyt mineral indeholdende wolfram, sendte Arrhenius en prøve til Johan Gadolin, en finsk mineralog og kemiker, til analyse.
Gadolin isolerede det kemiske grundstof yttrium i et mineral, der senere blev opkaldt efter hamgadolinit. Navnet på det nye metal kom henholdsvis fra Ytterby, stedet for dets opdagelse.
I 1843 undersøgte en svensk kemiker ved navn Carl Gustav Mosander prøver af yttrium og fandt ud af, at de indeholdt tre oxider. Dengang hed de yttrium, erbium og terbium. Disse er nu kendt som henholdsvis hvidt yttriumoxid, gult terbiumoxid og pink erbiumoxid. Et fjerde oxid, ytterbiumoxid, blev identificeret i 1878.
Kilder
Selvom det kemiske grundstof yttrium blev opdaget i Skandinavien, er det meget mere udbredt i andre lande. Kina, Rusland, Indien, Malaysia og Australien er dets førende producenter. I april 2018 opdagede forskere en enorm forekomst af sjældne jordarters metaller, inklusive yttrium, på en lille japansk ø kaldet Minamitori.
Det kan findes blandt de fleste sjældne jordarters mineraler, men det er aldrig blevet fundet i jordskorpen som et selvstændigt grundstof. Den menneskelige krop indeholder også dette element i små mængder, norm alt koncentreret i leveren, nyrerne og knoglerne.
Brug
Før fladskærms-tv'ernes æra havde de store katodestrålerør, der projicerede billedet på en skærm. Yttriumoxid dopet med europium gav den røde farve.
Den tilsættes også zirconiumoxid (zirconiumdioxid) for at opnå en legering, der stabiliserer sidstnævntes krystalstruktur, som norm alt ændres undertemperatur.
Syntetiske granater lavet af yttrium-aluminium-komposit blev solgt i store mængder i 1970'erne, men de gav efterhånden plads til zirconium. I dag bruges de som krystaller, der forstærker lyset i industrielle lasere. Derudover bruges de til mikrobølgefiltre samt i radar- og kommunikationsteknologi.
Det kemiske grundstof yttrium er meget brugt til fremstilling af fosfor. De har fundet anvendelse i mobiltelefoner og store skærme, såvel som lysstofrør (lineære og kompakte).
Den radioaktive isotop yttrium-90 bruges i strålebehandling til behandling af kræft.
Løbende forskning
Yttrium er nemmere og billigere at arbejde med end mange andre elementer, ifølge videnskabsmænd. For eksempel bruger forskere det i stedet for meget dyrere platin til at udvikle brændselsceller. Forskere ved Chalmers Tekniske Universitet og Danmarks Tekniske Universitet bruger det sammen med andre sjældne jordarters metaller i nanopartikelform, som en dag kan eliminere behovet for fossile brændstoffer og forbedre effektiviteten af batteridrevne biler.
Forskning i yttrium-baseret superledning fortsætter rundt om i verden. Der sker gennembrud, især inden for magnetisk resonansbilleddannelse (MRI). Fysiker Paul Chu og hans team ved University of Houston har opdaget, at en forbindelse af yttrium, barium og kobberoxid (kendt som yttrium-123) kan bidrage tilsuperledning ved omkring minus 300 grader Fahrenheit (minus 184,4 grader Celsius). De har skabt et materiale, der kan køles med flydende nitrogen, hvilket i høj grad vil reducere omkostningerne ved fremtidige anvendelser af superledning. Dets potentielle anvendelser er dog endnu ikke fuldt ud undersøgt.
